Rettung der Grachten: Althen entwickelt Smartbrick für Amsterdam

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14. Juli 2021
Althen Sensors & Controls ist aktuell eines von vier ausgewählten Unternehmen, das eine neue Überwachungstechnik für die Grachten von Amsterdam entwickelt. Mithilfe des innovativen „Smartbrick“ sollen die maroden Kaimauern auf präzise und kostengünstige Weise vermessen, überwacht und bewertet werden.

Amsterdam ist bekannt für seine schönen Grachten, die seit 2010 auch zum UNESCO-Weltkulturerbe zählen. Die Brücken und Kaimauern sind jedoch nicht nur besonders sehenswert, sondern auch essentiell, um die Stadt sicher und zugänglich zu halten. Der Grachtengürtel wurde bereits im siebzehnten Jahrhundert angelegt und dient bis heute der Ableitung von Wasser sowie als zusätzlicher Transportweg. Leider wurde die Instandhaltung der historischen Kaimauern lange Jahre vernachlässigt und viele sind mittlerweile instabil und sanierungsbedürftig. Die Stadt Amsterdam kann jedes Jahr jedoch nur einen einzigen Kilometer dieser Kaimauern erneuern. Von den mehr als 600 Kilometern im gesamten Stadtgebiet befinden sich derzeit geschätzt 200 km in schlechtem Zustand. Daher ist es für die Stadtverwaltung von entscheidender Bedeutung zu ermitteln, welche Kilometer am dringendsten saniert werden müssen.

Phase 1: Start des Wettbewerbs

Mitte 2020 startete die Stadt Amsterdam gemeinsam mit RVO (Netherlands Enterprise Agency) eine spezielle Ausschreibung: Unternehmen sollten innovative Vorschläge einreichen, wie die gesamte Fläche der Kaimauern sowie die Brücken dauerhaft, schnell und kostengünstige überwacht und vermessen werden können (SBIR-Wettbewerb - Small Business Innovation Research). Althen Sensors & Controls BV begann mit der Entwicklung eines neuen IoT-Sensors, der speziell für die kostengünstige Überwachung von Kais und Brücken geeignet ist, unter dem Namen „Smartbrick“.

Smartbrick

Die Smartbrick-Sensorlösung erfasst und überwacht die Bewegungen einer Kaimauer oder einer Brücke und sendet diese Daten an ein Online-Kontrollzentrum, wo sie mittels Software ausgewertet werden können. So lassen sich die richtigen Prioritäten für die notwendigen Wartung einfach und zuverlässig bestimmen. Der verwendete Neigungssensor verfügt über eine Genauigkeit von 0,1 Grad. Eingesetzte Batterien ermöglichen eine Betriebszeit von rund fünf Jahren. Da die Datenübertragung drahtlos über das öffentliche Telekom-Netzwerk funktioniert, ist kein zusätzliches Gateway erforderlich. Jeder Sensor ist mit einem QR-Code zur schnellen und einfachen Identifikation ausgestattet.

Das Konzept für das IoT-Überwachungssystem wurde von Richard Zwakke von Metesco Nederland initiiert und von Althen Sensors & Controls BV entwickelt. Insgesamt 43 Unternehmen reichten Vorschläge ein, acht davon gelangten in die zweite Phase.

Die Jury

Frits van Loenen, Ingenieur für Schienensysteme bei ProRail und Mitglied der Bewertungskommission, erklärte: „Ich war angenehm überrascht von dem hohen Niveau der Vorschläge und der Expertise der Teilnehmer. Alle Vorschläge waren stark auf die Datenerfassung ausgerichtet. Wirklich innovativ ist, dass weitreichende Techniken wie Photogrammetrie, 3-D-Laserscanning, Entfernungsmessungen von einer schwimmenden Plattform oder auch Satellitenbilder eingesetzt wurden. Es geht ja nicht nur um die reine Verwaltung größer Datenmengen, sondern um technische Inspektionen, die zu einer konstruktiven Bewertung, einem Gutachten und der Vorhersage von Risiken führen sollen.

Agnieszka Bigaj-Van Vliet, Senior Scientist Integrator bei TNO-TU Delft, hat die Vorschläge ebenfalls bewertet. „Es geht über die reine Messdatenerfassung hinaus", erklärt sie. „Die Lösungen müssen die Stadt Amsterdam dabei unterstützen, zuverlässige Aussagen über die Beschaffenheit der Kaimauern treffen zu können. Die Daten müssen aussagekräftig sein und zur Einschätzung des Risikos beitragen." Frau Bigaj-Van Vliet war beeindruckt von der Vielfalt der Vorschläge und dem Ausmaß, in dem sich die Unternehmen mit der Problemstellung auseinandergesetzt haben. Dies wecke Vertrauen in die Innovationskraft und Professionalität der Teams.

Phase 2: Die Machbarkeitsstudie

In Phase zwei erhielt jedes Unternehmen 12.500 Euro, um eine Machbarkeitsstudie durchzuführen und sein Konzept weiterzuentwickeln. Laut dem Bewertungsgremium waren die acht Gewinnerbeiträge alle vielversprechend, hoch innovativ und auch realisierbar. Die verbliebenen acht Unternehmen, die die Machbarkeitsstudie durchführen werden, sind neben Althen: Antea group, Bam Infra + Rezzona, Fugro, IV Infra, Sensar, SHM Next und Villari.

Von Anfang 2021 bis Ende April 2021 führten die Teilnehmer ihre Studien durch und erarbeiteten jeweils einen Vorschlag für die weitere Entwicklung ihrer Technologien. Es folgte eine weitere Bewertungsrunde, in der vier Teams ausgewählt wurden, um ihre Lösungen weiter zu testen und an einem Teststandort in Amsterdam zu validieren. Am Ender der Phase 2 erhielt Althen von der unabhängigen Jury die höchste Punktzahl. Damit geht die Entwicklung des Smartbrick in die nächste Runde!

Althen geht mit der Entwicklung des Smartbrick in die nächste Runde

Ein besonderes Lob geht an unser Smartbrick-Team von Althen Sensors & Controls BV: Sylvio Puzzo, Thijs Haselhoff, Martijn Brummelhuis, Bernd Rietberg und Davy Lauwers und ein besonderer Dank an Richard Zwakke von Metesco für seine Arbeit zur Vernetzung der Sensoren.

Aktuell hat die dritte und letzte Phase für Althen begonnen und wird bis Juni 2022 andauern. Die Gewinner aus Phase 2 stellen Ihre Konzepte in diesem Video vor.